24.(11分)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年報(bào)廢的手機(jī)超過(guò)1億部,若不進(jìn)行有效回收利用,
會(huì)造成巨大的浪費(fèi)和污染。同學(xué)們對(duì)廢舊手機(jī)中的金屬回收產(chǎn)生興趣。
【提出問(wèn)題】
從廢舊手機(jī)中可以回收到哪些有價(jià)值的金屬?如何回收?
【查閱資料】
、.手機(jī)電路板中的金屬及其價(jià)格如下表所示:
種類 |
Fe |
Cu |
Al |
Ni |
Au |
Ag |
Pd(鈀) |
市場(chǎng)價(jià)格/($/t) |
365 |
7175.5 |
1710.5 |
14235 |
4.7×107 |
7.6×105 |
2.7×107 |
礦石中含量 |
72.4 |
0.87 |
29.1 |
1.02 |
4 |
120 |
0.4 |
手機(jī)電路板中含量 |
5 |
13 |
1 |
0.1 |
350 |
1380 |
210 |
說(shuō)明:Fe、Cu、Al、Ni的含量用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示,Au、Ag、Pd的含量的單位為“g/t”。 Ⅱ.Ni的金屬活動(dòng)性位于氫前;Pd的金屬
活動(dòng)性位于氫后;NiCl2溶液為綠色。
【實(shí)驗(yàn)方案】
第一步:選擇值得回收的金屬。
依據(jù)資料Ⅰ中的數(shù)據(jù),廢舊手機(jī)中有回收價(jià)值的金屬有Au、Ag、Cu、Pd,
(1)原因是:①它們的市場(chǎng)價(jià)格較高;② ▲ 。
第二步:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分離、回收部分金屬。
序號(hào) |
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅰ |
取一廢舊手機(jī)電路板,用電吹風(fēng)機(jī)靠近電路焊接點(diǎn)的焊錫吹熱風(fēng),一段時(shí)間后,用鑷子將金屬電路從塑料板中拽出 |
焊錫熔化 |
Ⅱ |
將金屬電路放入燒杯中,加入過(guò)量10%的稀鹽酸浸泡 |
…… |
Ⅲ |
、蛑形慈芙獾慕饘匐娐,用蒸餾水洗凈后,放入如上圖所示裝置中,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 |
溶液逐漸變成藍(lán)色,仍有微量金屬固體未溶解 |
Ⅳ |
過(guò)濾Ⅲ中燒杯中的物質(zhì),洗滌濾紙上的物質(zhì) |
濾紙上仍有微量金屬固體 |
【問(wèn)題討論】
(2)由步驟I中的現(xiàn)象,可推知的焊錫的物理性質(zhì)是 ▲ (填字母)。
a.熔點(diǎn)低 b.硬度大 c.抗腐蝕性強(qiáng)
(3)步驟Ⅱ中實(shí)驗(yàn)室用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%、密度是1.18 g•mL-1的濃鹽酸配制10%的鹽酸185 g,需要濃鹽酸 ▲ ml;配制該稀鹽酸應(yīng)選擇的量筒量程(水的密度為1g/cm3)為 ▲ (填字母)。
a.10ml b.50ml c.100ml d.200ml
(4) 步驟Ⅱ所得溶液中,至少含有 ▲ (填數(shù)字)種溶質(zhì),該步驟中對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ▲ 。
(5)請(qǐng)寫出步驟Ⅲ中,溶液變成藍(lán)色的化學(xué)方程式 ▲ 。
(6)步驟Ⅳ中過(guò)濾操作用到的玻璃儀器有玻璃棒、 ▲ 和 ▲ ,其中玻璃棒的作用是 ▲ 。
25.(15分)氯化鋇是一種可溶性重金屬鹽,廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域。工業(yè)上以重晶石(主要成分BaSO4,雜質(zhì)為Fe2O3)為原料,通過(guò)下列流程生成氯化鋇晶體(BaCl2·xH2O)并進(jìn)行組成測(cè)定。
已知:① BaSO4 + 4 C 4 CO↑+ BaS
② CaO、BaO都能與水反應(yīng)生成堿
(1)焙燒時(shí),焦炭與雜質(zhì)Fe2O3也會(huì)發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)方程式為 ▲ ;實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過(guò)量焦炭,其目的是使重晶石充分反應(yīng),提高產(chǎn)率和 ▲ 。
(2)焙燒時(shí),溫度和時(shí)間對(duì)硫酸鋇轉(zhuǎn)化率的影響如下圖,則最佳溫度約為 ▲ ℃,時(shí)間約為
▲ min。
(3)酸溶時(shí),硫化鋇(BaS)與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫氣體(H2S),該反應(yīng)方程式為 ▲ ;氣體X成分除H2S和少量揮發(fā)出的HCl、水蒸氣外,還含有 ▲ 。
(4)除鐵反應(yīng)中試劑Y可以是 ▲ (填字母)。
a. NaOH溶液 b.氨水 c.生石灰 d.BaO固體
證明鐵已除盡的方法是:取上層清液于試管中,滴入 ▲ 溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,則已除盡。
(5)濾渣水洗的目的是提高晶體產(chǎn)率和 ▲ 。
(6)測(cè)定晶體(BaCl2·xH2O)的組成:
Ⅰ.稱取24.4g BaCl2晶體,置于小燒杯中,加入適量蒸餾水,使其全部溶解。
Ⅱ.再邊攪拌邊滴加稀硫酸到沉淀完全,靜置;
、.過(guò)濾并洗滌沉淀;
、.將盛有沉淀的濾紙包烘干并中溫灼燒后,稱得BaSO4沉淀質(zhì)量為23.3g。
、 過(guò)計(jì)算,確定x的值。(寫出計(jì)算過(guò)程,3分)
、诓僮鳍糁,如果空氣不充足和溫度過(guò)高,可能會(huì)有部分沉淀被濾紙中的碳還原為BaS,這使x的測(cè)定結(jié)果 ▲ (填“偏低”、“偏高”或“不變”)。